一种高电导率铝硅合金制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高电导率铝硅合金制备方法，包括备料、熔化、铝液精炼除渣除气、变质处理、硼化处理及稀土化处理、静置处理、双转子在线除气，最后将过滤的铝液导入分配器中进行铸造，进入分配器的铝液温度控制在660

【技术实现步骤摘要】
一种高电导率铝硅合金制备方法


[0001]本专利技术涉及有色金属材料
，尤其是一种高电导率铝硅合金制备方法。

技术介绍

[0002]目前，对于应用于高压输变电设备上的输电材料来说，对制造输电材料的铝合金电导率指标提出了更高的要求。
[0003]现有技术中，更多集中于研究高纯度铝合金方向，通过尽量降低基体合金中杂质含量，以实现提高合金导电率的目的。而国内铝土矿资源十分丰富，但是铝的品位较低，且伴有大量的硅元素，这使得高纯度电工铝的熔炼难度大，制备工艺复杂，经济成本不合理。
[0004]因而为充分利用国产铝土矿中富含高硅的优势，在不降低硅含量的情况下，通过改变制备工艺、特殊元素的添加及合理的热处理方式，改善合金组织，以提高铝合金的导电性能，即可相应减少能量损耗，改善电网的输送效率，满足电力工业的指标要求。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是：为了克服现有技术中之不足，本专利技术提供一种高电导率铝硅合金制备方法，以更好地改善合金组织，提高铝合金的导电性能。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高电导率铝硅合金制备方法，具有以下步骤：
[0007]S1、备料：按照合金成分配比准备原材料；原材料为99.7％纯铝锭、金属硅、99.9％镁锭、Al
‑
Fe10中间合金、Al
‑
Sr10、Al
‑
B5和澜铈中间合金；
[0008]S2、熔化：将99.7％纯铝锭和Al
‑
Fe10中间合金置于熔炼炉中升温溶解成铝液，加入3303#金属硅，升温至760
‑
780℃合金化，合金化过程打开电磁搅拌器，待完全熔化后加入预先留下的99.7％纯铝锭，将炉内铝液降温至720
‑
740℃，搅拌至铝液温度、成分均匀；
[0009]S3、铝液精炼除渣除气：精炼两次，每次/15min，每次精炼后除渣除气一次；
[0010]S4、扒渣：将铝液表面浮渣扒干净；
[0011]S5、变质、硼化处理及稀土化处理：将铝液温度升至730
‑
750℃，加入澜铈中间合金和Al
‑
B5中间合金，搅拌5
‑
10min，完成后再加入Al
‑
Sr10中间合金，搅拌5
‑
10min；
[0012]S6、向铝液中加入99.9％镁锭，使镁锭浸没在铝液中熔化，待镁锭完全溶化后开启电磁搅拌；
[0013]S7、第三次除渣除气；
[0014]S8、静置处理：将铝液表面浮渣扒干净，关闭炉门，静置20
‑
30min；
[0015]S9、双转子在线除气；
[0016]S10、铸造：将过滤的铝液导入分配器中进行铸造，进入分配器的铝液温度控制在660
‑
680℃，最终获得铝硅合金。
[0017]优选地，所述的步骤S1中，所用的金属硅为441#或3303#，可以减少杂质的带入。
[0018]进一步地，所述的步骤S3中，铝液精炼时采用的精炼剂为高效低残留精炼剂，铝液
精炼后的除气温度为720
‑
740℃。
[0019]进一步说，所述的步骤S5中，加入Al
‑
Sr10中间合金进行Sr变质处理时，Sr元素含量控制在0.014
‑
0.018％之间，以获得球状共晶Si在基体内弥散均匀分布的组织，改善材料的微观组织。
[0020]优选地，所述的步骤S9中，使用40目陶瓷过滤板进行在线除气，在线除气时转子转速设定为400转/分钟，气体压力设定在0.4MPa。
[0021]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过调整合金铝硅的化学成分，减少杂质元素添加量，通过精炼造渣将杂质化合物去除，利用变质处理以获得球状共晶Si在基体内弥散均匀分布的组织，改善材料的微观组织，结合硼化处理和LaCe稀土化处理，更好地减少了合金中杂质元素量，从而有效地提高了铝硅合金的导电性能。
附图说明
[0022]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0023]图1是本专利技术的工艺流程图。
具体实施方式
[0024]实施例1：
[0025]一种高电导率铝硅合金制备方法，具有如下步骤：
[0026]S1、备料：按照合金成分配比准备原材料；原材料为99.7％纯铝锭26600Kg、3303#金属硅2200Kg、99.9％镁锭88Kg、Al
‑
Fe10中间合金1650Kg、65Kg Al
‑
Sr10％、70Kg Al
‑
B5％和澜铈中间合金20Kg；
[0027]S2、熔化：先将2360070Kg99.7％纯铝锭和1650Kg Al
‑
Fe10中间合金置于熔炼炉中升温溶解成铝液，加入2200Kg 3303#金属硅，升温至765℃进行合金化，合金化过程打开电磁搅拌器，待金属硅完全熔化后，加入预先留下的3000Kg99.7％纯铝锭，将炉内铝液降温至730℃，搅拌至铝液温度、成分均匀；
[0028]S3、铝液精炼除渣除气：精炼两次，每次/15min，每次精炼后除渣除气一次；铝液精炼时采用的精炼剂为高效低残留精炼剂，铝液精炼后的除气温度为725℃
[0029]S4、扒渣：将铝液表面浮渣扒干净；
[0030]S5、变质、硼化处理及稀土化处理：将铝液温度升至730
‑
750℃，加入20Kg澜铈中间合金和70Kg Al
‑
B5中间合金，搅拌5
‑
10min，完成后再加入Al
‑
Sr10中间合金65Kg，搅拌5
‑
10min；其中加入Al
‑
Sr10中间合金进行Sr变质处理时，Sr元素含量控制在0.014
‑
0.018％之间，以获得球状共晶Si在基体内弥散均匀分布的组织，改善材料的微观组织；
[0031]S6、向铝液中加入88Kg 99.9％镁锭，使镁锭浸没在铝液中熔化，待镁锭完全溶化后开启电磁搅拌；
[0032]S7、第三次除渣除气；除气温度为730℃；
[0033]S8、静置处理：将铝液表面浮渣扒干净，关闭炉门，静置20
‑
30min；
[0034]S9、双转子在线除气；使用40目陶瓷过滤板进行在线除气，在线除气时转子转速设定为400转/分钟，气体压力设定在0.4MPa。
[0035]S10、铸造：将过滤的铝液导入分配器中进行铸造，进入分配器的铝液温度控制在
660
‑
680℃，最终获得铝硅合金。
[0036]上述制备方法最终获得的铝硅合金包含的合金元素及其质量百分比含量见下表1：
[0037]表1
[0038][0039]生产时未变质处理所获得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高电导率铝硅合金制备方法，其特征是：具有以下步骤：S1、备料：按照合金成分配比准备原材料；原材料为99.7％纯铝锭、金属硅、99.9％镁锭、Al
‑
Fe10中间合金、Al
‑
Sr10、Al
‑
B5和澜铈中间合金；S2、熔化：将99.7％纯铝锭和Al
‑
Fe10中间合金置于熔炼炉中升温溶解成铝液，加入3303#金属硅，升温至760
‑
780℃合金化，合金化过程打开电磁搅拌器，待完全熔化后加入预先留下的99.7％纯铝锭，将炉内铝液降温至720
‑
740℃，搅拌至铝液温度、成分均匀；S3、铝液精炼除渣除气：精炼两次，每次/15min，每次精炼后除渣除气一次；S4、扒渣：将铝液表面浮渣扒干净；S5、变质、硼化处理及稀土化处理：将铝液温度升至730
‑
750℃，加入澜铈中间合金和Al
‑
B5中间合金，搅拌5
‑
10min，完成后再加入Al
‑
Sr10中间合金，搅拌5
‑
10min；S6...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振东，张春烨，冯俊生，刘宝才，郑智君，李振宇，胡伟月，
申请(专利权)人：江苏超今新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：